|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Курсового проекту з дисципліниСтр 1 из 10Следующая ⇒
Методичні вказівки до Практичних занятть та Курсового проекту з дисципліни «Електрична частина електростанцій та підстанцій» ДЛЯ СПЕЦІАЛЬНОСТІ «ЕНЕРГЕТИЧНИЙ МЕНЕДЖМЕНТ»
Затверджено на засіданні кафедри Енергетичного менеджменту: Протокол №2 від 13.09.2012р.
Одеса 2012
Составил: доц. Зверевич В.Е.
Литература 1. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. М.: Энергоатомиздат, 1989. 2. Электрическая часть станций и подстанций /Под редакцией А.А. Васильева/. М.: Энергоатомиздат, 1990. 3. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. М.: Энергоатомиздат, 1987. 4. Правила устройства электроустановок. М.: Изд. МЭН, 1996. 5. Долин А.П., Шонгин Г.Ф. Открытые распределитеьные устройства с жесткой ошиновкой. М.: Энергоатомиздат, 1988.
Введение Цель практических занятий – подготовка специалиста, способного решать инженерные задачи рационального выбора и эксплуатации электрооборудования систем электроснабжения отраслей народного хозяйства. Задачей практических занятий является закрепление теоретических знаний по разделам курса «Электрическая часть электростанций и подстанций», связанным с выбором и эксплуатацией электрических аппаратов и элементов электрических сетей энергосистем и систем электроснабжения. В результате практических занятий студент должен освоить методы решения инженерных задач, применяя полученные в лекционном курсе теоретические знания. На первом занятии студент получает индивидуальное задание (Пр. 1) В начале каждого занятия преподаватель дает краткие методические указания, а затем, студенты самостоятельно решают очередную задачу и окончательно оформляют ее к следующему занятию. Задачи по каждой теме засчитываются студенту после каждого положительного ответа на контрольные вопросы. Данные методические указания могут быть использованы при курсовом и дипломном проектировании.
ТЕМА 1 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ И ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
Литература [1,§3,2; 3, р. 4,1; 4, р. 1,3,25]
Общие положения Для решения данной задачи необходимо предварительно определить расчетные продолжительные режимы работы трансформаторов и линий, которые зависят от схемы соединений подстанций (ПС), количества трансформаторов и их роли в системе электроснабжения. В большинстве случаев различают два основных режима: нормальный, при котором параметры электротехнического устройства не выходят за пределы номинальных; аварийный, при котором, из-за выхода из строя или вывода в ремонт части оборудования, оставшееся в работе несет повышенную нагрузку.
Для 2х-трансформаторной ПС, выбор мощности трансформаторов осуществляется так, чтобы в аварийном режиме, оставшийся в работе трансформатор мог бы нести полную нагрузку ПС при перегрузке в 1,5 – 1,6 раза.
Занятие 1 ВЫБОР МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ И СЕЧЕНИЯ ПИТАЮЩИХ ЛЭП
Методические указания 1) Исходя из заданной мощности нагрузки (
2) По справочным данным [1] выберем ближайшее меньшее значение:
3) Определим коэффициент перегрузки: 4) Сечение питающей линии определяем, в соответствии с ПУЭ, по экономической плотности тока Полагая, что в нормальном режиме нагрузка делится поровну между 2-мя трансформаторами, определим ток нормального режима как
экономическое сечение будет - 5) По справочнику выбираем ближайшее стандартное сечение - 6) Выбранное стандартное сечение необходимо проверить на нагрев в режиме максимальных нагрузок, т.е. в аварийном режиме при токе
где S/нг—мощность с учетом допустимого снижения нагрузки в аварийном режиме при отключении потребителей III-ей категории (Дод. Б). Если
Пример 2х-трансформаторная ПС 110/10,
Решение 1) Определим расчетную мощность трансформатора
2) По справочнику [1] выбираем трансформатор ТДН-16000/110, 3) Для выбранного трансформатора:
4) Для питающей ЛЭП выбираем сталеалюминевые провода АС, для которых, в соответствии с ПУЭ, при Так как то экономическое сечение будет 5) По справочнику выбираем ближайшее стандартное сечение – АС-70 (S=68 мм2). 6) В аварийном режиме:
Так как
Тема 2 НАГРУЗОЧНАЯ СПОСОБНОСТЬ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Литература [1, 1,2; 2, гл. 21; 3, §2.2г]
Общие положения Нагрузочная способность – это совокупность допустимых нагрузок и перегрузок.
Различают систематические и аварийные перегрузки трансформаторов.
Систематические перегрузки возможны на однотрансформаторных ПС в часы максимума нагрузок, что приводит к повышенному нагреву масла и обмоток, но средний износ изоляции не должен превышать номинальный.
Аварийные перегрузки имеют место при выходе из строя или выводе в ремонт части оборудования (например, одного из трансформаторов 2х-трансформаторной ПС) и перегрузке оставшегося в работе на время не более 5 суток. При этом регламентируются только температуры масла и обмоток.
Для проверки нагрузочной способности трансформаторов ГОСТ предлагает 2 метода: - упрощенный, основанный на использовании таблиц или кривых с коэффициентами допустимых перегрузок; - точный, базирующийся на расчете температур масла и обмоток. Занятие 2 УПРОЩЕННЫЙ СПОСОБ ПРОВЕРКИ НАГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРА Методические указания 1) Заданный график нагрузки ПС (Прил. 2) преобразуем в график аварийной нагрузки трансформатора, умножая его ординаты на
2) В соответствии с ГОСТ 1409-85 [1] преобразуем график в 2х-ступенчатый с коэффициентами К1 и К2:
здесь где
здесь
3) При этом, если если же
4) По таблице (1) допустимой аварийной перегрузки, задаваясь температурой охлаждающей среды
Пример 1) При
2) Определим К1:
Определим
3) Так как 4) По таблицам ГОСТ для аварийной перегрузки при 5) Так как
Занятие 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ МАСЛА Методические указания ГОСТ устанавливает следующие предельные параметры для перегрузок трансформаторов Систематические перегрузки
Аварийные перегрузки где
Температуру масла определяем по формуле где В режиме роста температур где В режиме снижения температур где Значения Таблица ГОСТ
Пример Трансформатор ТДН-40000/110 работает в аварийном режиме 5 суток по 2х-ступенчатому графику с коэффициентами К1=1 и К2=1,8 в течение 2 часов (18-20часов) при Занятие 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУР ОБМОТОК Методические указания Определение температуры обмоток трансформатора базируется на расчете превышения температуры обмоток над температурой масла где Поскольку постоянная времени нагрева обмоток относительно мала ( Пример Используя данные предыдущей задачи, определим температуру обмоток и построим график изменения температур 1) По выражению (5)
2) К началу перегрузок (18 часов) температура обмоток была (4)
3) Через 15-20 минут после начала перегрузок температура достигла
4) В конце периода перегрузок (20 часов)
5) Через 15-20 минус после окончания перегрузок
6) В 24 часа температура обмоток упала до величины
7) Построим график изменения температур.
Вывод В результате проведенного расчета можно сделать вывод, что максимальные температуры масла – 97,30 С и обмоток – 156,30 С не превышают допустимых для аварийных перегрузок – 115 и 1600 С, а
Занятие 5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗНОСА ИЗОЛЯЦИИ Методические указания Относительный износ изоляции в соответствии с [2] определяется по формуле: Переходя от “е” к “2”, получаем более простое выражение так называемое, «шестиградусное правило»: при базовой температуре 980 С износ изоляции равен 1, а при изменении температуры на 60 С износ меняется в 2 раза. 1) Средний износ изоляции за сутки определяется как сумма где 2) В соответствии с ГОСТ, участки с интенсивным изменением температур делим на следующие интервалы: - первые 2 участка по 0,3τ (т.е по 1 часу); - 3й и 4й участки – не более τ (2-3 часа). Продолжительность последующих участков не регламентируется. В качестве температуры на участке
Пример Используя данные предыдущего примера, выделим три участка : (18-20) часов; (20-8) часов и (8-18) часов. 1) Участок (18-20) часов делим на 2 интервала по часу:
Участок (20-8) часов делим на 5 интервалов:
Участок (8-18) часов берем как один интервал: 2) Определяя в каждом интервале среднюю температуру получаем:
2) Определяем средний износ, как сумму износов по интервалам:
Таким образом при максимальном износе 256 ч. за час среднесуточный износ равен 12,487 суткам, а за 5 суток аварийного режима износ вырастет до 62,5 суток т.е. изоляция трансформатора за 5 суток проживет 2 месяца.
Контрольные вопросы 1. Какие продолжительные режимы работы трансформаторов принимают в качестве расчетных? 2. Как определить токи расчетных режимов для двухтрансформаторных ПС? 3. Как определить необходимую мощность трансформаторов для двухтрансформаторных ПС? 4. Как выбирают сечение питающих ЛЭП? 5. Чем отличаются аварийные и систематические перегрузки трансформаторов? 6. Какие методы проверки нагрузочной способности трансформаторов существуют? 7. В чем суть упрощенного способа проверки нагрузочной способности трансформаторов? 8. Каковы предельные значения параметров для систематических и аварийных перегрузок трансформаторов ? 9. Какова методика точного определения допустимых перегрузок трансформаторов? 10. Как определяют износ изоляции? 11. Что такое «шестиградусное» правило определения износа изоляции? 12. Как определить суточный износ изоляции?
Тема 3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ Литература [Д.2, р.3], [Д.3, гл.2], [М1]
Общие положения Окончательный выбор трансформаторов подстанции следует обосновать проведением технико-экономического сравнения намеченного варианта с двумя трансформаторами, имеющих мощность, минимально необходимую по условию обеспечения потребителей в аварийном режиме, с другим вариантом, имеющим, по мнению автора проекта, какие-либо преимущества (например, установка двух трансформаторов большей мощности, при которых возможно уменьшение нагрузочных потерь в трансформаторах и лучшее обеспечение потребителей в аварийном режиме; или установка трех трансформаторов меньшей суммарной мощности за счёт их полной загрузки. Экономически целесообразный вариант определяется как вариант с меньшими приведенными затратами. На базе «Общих методических положений определения экономической эффективности капитальных вложений в энергетику» (ГКД 340.000.002-97), утвержденные Минэнерго Украины приказом № 1 от 20.01.97, разработана Методика определения экономической эффективности капитальных вложений в энергосистемы и электрические сети. Принципы, положенные в основу Методики, соответствуют методам, которые приняты в мировой практике, то есть, она может применяться для проверки эффективности привлечения иностранных инвестиций. Первоначальный капитал, который вкладывается в строительство объектов энергетики должен обеспечивать: -полное перманентное обновление основных фондов за счет амортизационных отчислений на реновацию, благодаря чему объект может функционировать бесконечно длительно; - покрытие всех затрат на эксплуатацию, выплата налогов, погашение кредитов, выплату дивидендов; - получение чистой прибыли, которая позволит провести реинвестиции без привлечения внешних источников для финансирования новых объектов. В общем виде экономическая эффективность это положительное значение эффекта: Э = Р- З > 0, (3.1) где Э-экономический эффект (прибыль); Р-результаты (прибыль); З- ежегодные или единовременные расходы. Интегральные показатели учитывают суммарные дисконтированные доходы и потери в течение всего расчетного периода, элементарные - за отдельные годы (без дисконтирования). К интегральным показателям относятся: - интегральная дисконтированная чистая выгода - Net present value (NPV); - внутренняя норма рентабельности - Integral rate of return (IRR); - срок возврата капитала - Payback period (PP); -рентабельность по прибыли - Results costs ratio (RCR). При сравнении вариантов в задачах, которые не требуют определения общей эффективности и в которых прибыли идентичны во всех вариантах, сравнительная эффективность может оцениваться путем затратной части интегрального эффекта (суммарных дисконтированных затрат) Критерием сравнительной эффективности есть условие: К таким задачам относятся случаи, когда финансирование строительства объектов электрических сетей, предназначенных для электроснабжения промышленных, транспортных предприятий и т.д., предусматривается в составе проектов этих потребителей, а также некоторые оптимизационные расчеты, например, выбор оптимальной структуры энергоисточников энергосистемы, обоснование новых видов оборудования и конструкций и т.д. В общем случае суммарные затраты определяются по формуле: где
(3.2)
При возникновении в году остаточной или ликвидационной стоимости, ее следует вычесть из затрат соответствующего года, то есть учесть как прибыль. Ликвидная стоимость возникает, если в течение расчетного периода (20) лет осуществляется демонтаж или замена основных фондов, срок амортизации которых не истек.
(3.4) где Занятие 6 Определение экономически эффективного варианта Методические указания Как было отмечено выше, сравниваются 2 варианта: трансформатор, имеющий мощность, минимально необходимую по условию обеспечения потребителей в поставарийному режиме, и трансформатор более мощный. Исходные данные для расчета сводятся в таблицы 3.1 и 3.2. Конкретные данные по нагрузке приводятся в индивидуальном задании на курсовой проект и в табл. Б.1 - Б.2 (Дод. Б). Паспортные данные трансформаторов берутся из справочной литературы [1] или из таблиц Б.3 - Б.4 (Дод. Б), где, также, приведена их расчетная стоимость. Стоимость потерь холостого хода трансформаторов с учетом дифференциации тарифа в течение суток будет ниже на 20-25% .
Таблица 3.1 - Дифференциация тарифа по зонам суток
Стоимость нагрузочных потерь для предприятий, работающих в 3 смены (Tmax Если через некоторое время после введения в эксплуатацию, нагрузки трансформаторов возрастет и они не смогут обеспечивать потребителей электроэнергией в послеаварийном режиме работы, их следует заменить на более мощные:
Для этого следует подсчитать их ликвидную стоимость и ликвидную стоимость более мощных экземпляров в то же время и добавить разницу этих ценностей к потерям первого варианта. Потери холостого хода определяются по формуле:
Потери нагрузки - по выражению : где ТВ – время включения и Коэффициент нагрузки трансформаторов:
В динамических расчетах: где Данные расчетов сводятся в таб. Б.3 По результатам расчетов определяется разница в приведенных затратах вариантов
и срок окупаемости:
де С 1,С2 – стоимость потерь электроенергии Исходные данные для технико - экономических расчетов Таблица 3.1 - Исходные данные для расчета экономически - эффективного варианта
Таблица 3.2 - Паспортные данные трансформаторов
Тема 4
РАСЧЕТ ТОКОВ КЗ Литература [3, гл. 3, 5, гл. 10] Общие положения Электрические аппараты и другие элементы электрических сетей испытывают предельные динамические и термические нагрузки при возникновении коротких замыканий и, поэтому, для проверки их стойкости производится расчет токов КЗ. Расчет предпочтительно вести в относительных единицах упрощенным способом, принимая напряжение на каждой ступени равным среднему (6,3; 10,5; 37; 115; 230 и тд.) и представляя энергосистему в виде эквивалентного источника с неизменной ЭДС ( В качестве базисной удобно принять номинальную мощность трансформатора -- Базисный ток на каждой ступени Сопротивления элементов расчетной схемы замещения в относительных единицах: энергосистема – питающая ЛЕП – 2х-обмоточный тр-р – тр-р с расщепленными обмотками НН –
При расчете токов КЗ определяют периодическую и апериодическую составляющие тока: Занятие 7
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА КЗ Методические указания
1) В соответствии с принципиальной схемой ПС составляем расчетную схему замещения, заменяя элементы электрической цепи их индуктивными сопротивлениями (R=0) для упрощенного расчета периодической составляющей тока КЗ, или активными (X=0) для расчета постоянной времени затухания апериодической составляющей.
Для 2х-трансформаторной ПС с двумя независимыми блоками Л-Т схема замещения состоит из последовательно соединенных сопротивлений. 2) Задамся характерными точками КЗ: К1 – на стороне ВН трансформатора; К2 – на шинах НН; К2 ΄ –на отходящей линии ОЛ. 3) Определим эквивалентные сопротивления для выбранных точек КЗ:
4) Определим величины токов КЗ от энергосистемы:
5) Для точки КЗ К2¢ определяем ток подпитки от обобщенной нагрузки ( тогда где Пример 2х-трансформаторная ПС 110/10, Занятие 8
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДАРНОГО ТОКА Методические указания Динамическое воздействие на электрические аппараты определяется максимальной величиной полного тока КЗ. Установлено, что в определенный момент КЗ, периодическая составляющая может достичь максимума через полпериода (0,01 с.), поэтому, учитывая, что апериодическая составляющая затухает по экспоненциальному закону с постоянной времени
Максимальную величину суммы мгновенных значений двух составляющих тока через полпериода после начала КЗ называют ударным током. 1) Определим, предварительно, величины активных сопротивлений в о.е.: - энергосистема – - питающая ЛЕП – - трансформатор – 2) Определим эквивалентные постоянные времени: - точка К1 – - точка К2 – 3) Определим ударный ток, как сумму двух составляющих, полагая, что начальное значение апериодической составляющей равно амплитуде периодической составляющей:
Пример По данным предыдущего примера рассчитать ударные токи . Решение 1) Определим величины активных сопротивлений в о.е.:
2) Определим постоянные времени для точек К1 и К2:
3) Определим ударные коэффициенты:
4) Определим ударные токи для точек К1 и К2:
5) Ударный ток для точки К2¢ будет больше на величину амплитуды тока подпитки от нагрузки, полагая, что последний содержит только периодическую составляющую:
Контрольные вопросы 1. Какие составляющие включает в себя ток КЗ? 2. От чего зависит длительность затухания апериодической составляющей тока КЗ? 3. В какой момент после начала КЗ может возникнуть ударный ток? 4. Как меняется 5. Какие значения приобретает 6. Какие величины принимают за базисные при расчете токов КЗ? 7. Какие допущения делают при расчете токов КЗ для электрически удаленных ПС? 8. Как определить индуктивные сопротивления основных элементов электрической сети в относительных единицах? 9. Как определить активные сопротивления основных элементов электрической в относительных единицах? 10. Как влияют асинхронные электродвигатели, подключенные к шинам ПС, на величину токов КЗ? 11. Каковы параметры «обобщенной» нагрузки? 12. Как определить величину тока подпитки в режиме КЗ от «обобщенной» нагрузки?
Тема 5 Общие положения Для 2х-трансформаторных ПС систем электроснабжения, достаточно удаленных от источников, выбор электрических аппаратов производится по упрощенной методике. В частности, выбор основного аппарата – выключателя производится по 5-и условиям:
Перегрузка выключателя по номинальному току возможна при Разъединители, отделители, трансформаторы тока, реакторы выбирают по тем же условиям, за исключением п. 3.
Для выбора аппаратов необходимо свести все ранее полученные данные в таблицу.
Занятие 9 ВЫБОР АППАРАТОВ НА СТОРОНЕ ВН Методические указания На стороне высшего напряжения, которое выполняется, как правило, открытым (ОРУ) в настоящее время на трансформаторных потребительских ПС используют устаревшие маломасляные выключатели типа ВМК-35, ВМТ-110 и ВМТ-220 и новые современные елегазовые выключатели различных фирм [LTB-145D1 (ABB); 3AP1FG-145 (SIEMENS); S-145F1\3131(Alstom); BГТ-110-40\2500 (Уралэлектротяжмаш)], разъединители РДЗ, РНДЗ, трансформаторы тока ТФЗМ или встроенные в вводы ВН трансформаторов ТВТ, трансформаторы напряжения ЗНОЛ-35, НКФ-110 или НКФ-220. Выбор аппаратов сводим в таблицу. Пример Для рассмотренной на предыдущих занятиях ПС на стороне ВН:
Выбираем выключатель ВМТ-110, разъединители РДЗ-110 и трансформатор тока ТФЗМ-110.
Занятие 10 ВЫБОР АППАРАТОВ НА СТОРОНЕ НН Методические указания На стороне низшего напряжения НН ПС устанавливаются комплектные распределительные устройства (КРУ) разных типов, оборудованные, как правило, маломасляными или вакуумными выключателями ВМП-10, ВК-10, ВВК-10, ВР-1, ВР-2 в комплекте с трансформаторами тока ТЛП, ТПОЛ, ТШЛ в зависимости от типа КРУ и мощности отходящих линий. Выключатели других типов используются в КРУ специальных серий. Выбор аппаратов на стороне НН также сводится в таблицу. В качестве примера использованы данные предыдущих занятий.
При
Тема 6 ВЫБОР И ПРОВЕРКА СТОЙКОСТИ ШИННЫХ КОНСТРУКЦИЙ РУ. Литература [2, гл. 3; 3, гл. 4:2; 5, гл. 1; 6, гл. 3]
Общие положения 1) В настоящее время в РУ, как закрытого, так и открытого типа, с высшим напряжением 35-220 кВ на стороне ВН применяют жесткую ошиновку, выполняемую трубами из алюминиевых сплавов, а на стороне НН используют профили прямоугольного или коробчатого сечения.
2) Применение жесткой ошиновки на стороне ВН вместо гибкой позволяет в 2-4 раза сократить площадь РУ, в 2-3 раза уменьшить расход материалов, трудоемкость и сроки монтажа. Существенно сокращаются расходы на ремонт и обслуживание.
3) Применение труб в качестве шин на стороне ВН 110кВ и выше предпочтительнее по условиям возникновения короны.
4) Согласно ПУЭ, сборные шины и ошиновка в пределах РУ всех напряжений по экономической плотности тока не выбирают.
5) Выбор сечения шин производится по нагреву, т.е. по длительно допустимому току - 6) Выбранные сечение должно быть проверено на электродинамическую и термическую стойкость в режиме короткого замыкания.
Занятие 11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕЧЕНИЯ ШИН
Методические указания 1) Определяем токи аварийного режима
2) По справочнику выбираем сечение с На стороне ВН выбираем трубы из заданного сплава (Прил. 3), на стороне НН – плоские шины из сплава АДО. 3) Поскольку в справочных данных величины длительно допустимых токов для труб даны для сплава АДО ( 4) Окончательно, для труб из сплава выбираем сечение, для которого
5) Учитывая, что в справочниках приведены усредненные величины допустимых токов, необходимо для конкретных условий работы ошиновки уточнить значения Пример 2х-трансформаторная ПС 110/10, Определить сечение шин на сторонах ВН и НН по условию допустимого нагрева. Решение 1) Определим ток аварийного режима на стороне ВН
2) По справочнику ближайший допустимый ток – 295 А имеет алюминиевая труба диаметром 13/16 мм 3) Определим допустимый ток
т.е 4) Определим ток аварийного режима на стороне НН
5) По справочнику 6) Поскольку на стороне ВН запас по Занятие 12 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ШИН Методические указания. 1) В основу расчета положено уравнение теплового баланса шины
где
2) Активное сопротивление определяется как где
3) Тепловой поток конвекции пропорционален перепаду температур, теплопроводности и вязкости воздуха и описывается выражениями [6]: для ЗРУ для ОРУ При в ЗРУ в ОРУ где
4) Тепловой поток излучением определяется по выражению
где При
5) Нагрев потоком от солнечной радиации составляет где
5) Окончательно, получаем
Пример . Плоская шина (80х10) мм Тепловой расчет. 1) 2) 3) 4) 5) Полученное значение практически совпадает со справочными данными, но для шин, окрашенных белой краской
Занятие 13 Методические указания 1) Жесткие шины представляют собой колебательную систему, собственная частота колебаний которой зависит от массы шины, длины пролета и конфигурации поперечного сечения
где 3,14 для разрезных шин (110 кВ и выше) и 4,73 для неразрезных шин (35 кВ и ниже);
Занятие 14 ПРОВЕРКА ТЕРМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ ШИН Методические указания 1) Термическое воздействие токов КЗ на проводники и аппараты определяют по величине интеграла Джоуля
или сумме тепловых импульсов от периодической и апериодической составляющих тока.
2) При
3) Решая дифференциальное уравнение теплового баланса, получим
где
4) Задавшись начальной температурой 5) Для сплавов отличных от АДО вводится поправка где величины 6) В некоторых случаях, при упрощенных расчетах, для определения термической стойкости достаточно, задавшись Если Пример 1 Проверить термическую стойкость шины из сплава АДО (80х10) мм на стороне НН: 1. Определим 2. Определим по кривой для 3. Рассчитаем 4. Пример 2 Проверить термическую стойкость шин на стороне ВН: труба 13/16 мм, ( S=68 мм2), сплав 1915Т; 1. Определим 2. По кривой 3. Для сплава 1915Т
т.е. 4. Определим Тема 7 Занятие 15 Выбор кабельных линий 6-10 кВ Выбор марки кабелей зависит от условий прокладки [ПУЭ], и производится по согласованию с преподавателем. Кабели выбирают по напряжению и по экономической плотности тока, основываясь на параметрах нормального режима. Выбранное сечение проверяют на нагрев по формуле: КПР –поправочный коэффициент на количество кабелей, которые лежат вместе в земле; КАВ – коэффициент допустимой перегрузки в послеаварийном режиме; КУТ –коэффициент утяжеления режима. Его величина принята при выборе аппаратов в цепях отходящих линий. Проверка шин и кабелей на термическую стойкость делается по формуле минимального термически стойкого сечения: Значения функции С приведены в [3, гл. 3,
Контрольные вопросы. 1. В каких случаях сечения не выбирают по экономической плотности тока? 2. Что дает применение жесткой ошиновки на стороне ВН ОРУ? 3. Почему на стороне ВН РУ предпочтительней применение трубчатых шин? 4. Как производится выбор сечения ошиновки? 5. Каковы допустимые температуры шин и проводов в нормальном режиме и при нагреве токами КЗ? 6. Зачем производится и на чем основан тепловой расчет шин? 7. Как влияет окраска шин на их тепловой режим? 8. Зачем определяют собственную частоту колебаний шинных конструкций? 9. Какая шинная конструкция является механически стойкой? 10. Как влияет величина тока КЗ на электродинамическое воздействие на шины? 11. Как определяют термическое действие токов КЗ на шины? 12. Что такое «тепловой импульс» и как его определяют? 13. Как определяют максимальную температуру нагрева шин токами КЗ? 14. По каким критериям выбирают сечение кабельных ЛЭП? 15. Как определить минимальное термически стойкое сечение?
Тема 8 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЙ
Литература [2, гл. 15-16; 3, 4.8, 4.9; 5, гл. 9] Методические указания
В пояснительной записке достаточно указать, на основании какой литературы или типовых решений сделан выбор контрольно-измерительных приборов. Измерительные приборы изображают строго в соответствии с ГОСТ.
В тех случаях, когда комплект измерительных приборов находится на значительном удалении от питающих измерительных трансформаторов (например, ОРУ110-220кВ), протяжённость и, следовательно, сопротивление соединительных проводов будет настолько велико, что погрешность измерений возрастёт до недопустимых значений.
При этом, появляются дополнительные преимущества: - уменьшается нагрузка трансформаторов тока и напряжения, так как потребляемая преобразователем мощность не превышает 1ВА по токовым цепям и 10ВА по цепям напряжения; -возможен ввод информации в ЭВМ и её передачу на большое расстояние с помощью телеизмерительных систем ближнего или дальнего действия; -возможен непрерывный вывод информации и измерение по в ы з о в у; -для всех измерений применяется простейший прибор – миллиамперметр. Занятие 16 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА Методические указания 1. Измерительные трансформаторы тока (ТТ) выбираются по тем же условиям, что и коммутационные аппараты (за исключением
Так как индуктивное сопротивление вторичных цепей невелико, считаем
2. Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов Сопротивление приборов Сопротивление контактов 3. Чтобы ТТ работал в выбранном классе точности необходимо, чтобы
4. Зная
В качестве соединительных проводов на рассматриваемых ПС применяют алюминий (r=0,0283), и по условиям механической прочности сечение жил должно быть не менее 4 мм2 (ПУЭ). Длины соединительных проводов в РУ 35-220 кВ от 60 до 100 м, в цепях отходящих ЛЕП 10 кВ 4-6 м. На понизительных ПС с двухобмоточными трансформаторами на стороне ВН измерения не проводится, за исключением схем с транзитом мощности по высокой стороне. Пример В качестве примера рассмотрим ТТ ячейки ввода 10 кВ, где установлены расчетные счетчики и другие приборы, приведенные в таблице.
1. Для ТТ типа ТПЛК нагрузка в кл. 0,5 равна 10 ВА, т.е. 2. 3. 4. Сечение соединительных проводов, принимая
Выбираем контрольный кабель АКРВГ сечением 4 мм2 по условиям механической прочности.
Занятие 17 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ (ТН) Методические указания Трансформаторы напряжения выбирают: -по напряжению -по конструкции и схеме соединения обмоток; -по классу точности и по вторичной нагрузке
Исходя из условий механической прочности, принимаем для алюминиевых проводов сечение 2,5 мм2. Учитывая, что трансформатор напряжения, устанавливаемый на каждой секции состоит из 3-х однофазных трансформаторов, соединенных в звезду (3хЗНОЛ), их полная мощность равна ( Пример Определим нагрузку ТН одной из секций, предполагая, что к секции присоединены 5 отходящих ЛЭП с амперметрами и счетчиками активной энергии. Обмотки напряжения индукционных счетчиков потребляют Р=3 Вт и Q=7,25 ВАР, ТН типа ЗНОЛ имеют
т.е. ТН работает в классе 0,5. Контрольные вопросы 1. В каких случаях сечения не выбирают по экономической плотности тока? 2. По каким параметрам выбирают измерительные трансформаторы тока? 3.Как выбирают трансформаторы напряжения? 4.Каковы номинальные вторичные величины тока и напряжения измерительных трансформаторов? 5. В каких классах точности работают измерительные трансформаторы и о чём свидетельствует численная величина класса точности? 6. На что влияет величина нагрузки измерительных трансформаторов? 7. Какие типы измерительных трансформаторов используют в КРУ НН? 8. Какие приборы устанавливают на стороне ВН ПС? 9. В каких случаях используют измерительные преобразователи – датчики и каковы их преимущества? 10. В чём заключается преимущество избирательного измерения по «вызову»? Тема 9 СИСТЕМА ЗАЩИТ Занятие 18 Занятие 19 Компенсация ёмкостных токов Согласно ПУЭ работа электрических сетей 3 - 35 кВ должна предусматриваться с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью. Компенсация емкостного тока замыкания на землю установкой дугогасящих реакторов должна применяться при значении этого тока более величин, указанных в [§ 1.3.16 ПУЭ]:
Включение дугогасящих реакторов на стороне 35 кВ осуществляется непосредственно в нейтраль обмотки основных трансформаторов подстанции, а на стороне 6-10 кВ в нейтраль специально устанавливаемых трансформаторов собственных нужд со схемой соединения обмоток «звезда-треугольник». Величина емкостного тока однофазного замыкания на землю в сетях среднего и низщего напряжения подстанции указывается в задании и является основой для вибора типа и мощности дугогасящих устройств. Пример Выбрать дугогасящий реактор и способ его подключения к сети 10кВ (см. Рисунок). В кабельной сети 10кВ при раздельной работе секцій ток замыкания на землю составит: для секции 1 – 19А, для секции 2 – 16А.
Требуемая мощность реактора QP = 1,25 ICUФ =1,25 где 1,25–коэффициент, учитывающий развитие сети. По каталогу (см. Прил.) выбираем реактор РЗДСОМ – 380/10 с QPНОМ = 380 кВА Установленный на ПС трансформатор СН мощностью 100 кВА для включения реактора непригоден. Поэтому устанавливаем специальный трасформатор ТМ – 400/10 со схемой соединения обмоток «звезда – треугольник»
Выбранный трасформатор кроме реактора может питать нагрузку общей мощностью РНГа = Контрольные вопросы 1. Чем отличается токовая защита МТЗ от токовой отсечки ТО? 2. Какая из защит МТЗ или ТО более чувствительна и почему? 3. В чём достоинство и недостаток МТЗ? 4. Благодаря каким органам и элементам схемы происходит пуск АВР секционного выключателя? 5. От каких составляющих тока небаланса отстраивается ток срабатывания дифференциальной защиты трансформатора? 6. Каковы составляющие системы контроля изоляции в сетях с изолированной нейтралью ? 7. Почему фазные напряжения вторичных обмоток схемы «разомкнутый треугольник» имеют величину 100/3? 8. В чём заключаются особенности токовой защиты от замыканий на землю? Что является источником питания этой защиты? 9. При каких нарушениях нормальной работы трасформатора срабатывает только «газовая защита» ? 10. В каких случаях активизируется МТЗ трансформатора и когда она срабатывает? Тема 10 Занятие 20 Выбор числа и мощности ТСН Методические указания Рекомендации по выбору мощности трансформаторов собственных нужд (ТСН) подстанции на основе расчета мощности собственных нужд и основные данные для приближенного определения этой нагрузки приведены в [3, § 5.12 и прил.6]. Местоположение ТСН в шкафах КРУ или открыто определяется при общей разработке конструкции подстанции в зависимости от их мощности. Мощность потребителей с.н. ПС невелика, поэтому они присоединяюся к сети 380/220 В, которая получает питание от понижающих трансформаторов СН. Мощность ТСН выбирается по нагрузке с учётом коэффициентов загрузки и одновременности, при этом учитывается загрузка по сезонам и в период ремонтних работ. В учебном проектировании можно по ориентировочным данным (см.Прил.) определить основную загрузку с.н. ПС - РУСТ. Приняв для двигательной загрузки где КС – коэффициент спроса, учитывающий коэффициенты загрузки и одновременности. В ориентировочных расчётах можно принять КС = 0,8. Мощность ТСН выбирается: -при 2-х ТСН на ПС без постоянного дежурного и при одном ТСН SТ -при 2-х ТСН на ПС с постоянным дежурством -- SТ где КП – коэффициент допустимой аварийной перегрузки, его можно принять равным 1,4. Два ТСН устанавливают на всех двухтрансформаторных ПС 35-750 кВ.
На ПС с оперативным переменным током ТСН присоединяются отпайкой к вводу от главных трансформаторов, для возможности управления выключателями 6-10 кВ при полной потери напряжения на шинах 6-10 кВ. Питание оперативних цепей переменного тока осуществляется от шин СН через стабилизаторы ТS с напряжением на выходе 220В. Пример. Выбрать число и мощность ТСН для подстанции с 2-мя трансформаторами ТДН-16000/110. На ОРУ 110кВ установлено 3 елегазовых выключателя. В ЗРУ 10кВ имеется 16 шкафов КРУ. Объединённый пункт управления (ОПУ) не совмещен с ЗРУ. Р е ш е н и е. По табл. П6.1 и П6.2 приложения [ 3] определим нагрузки и сведём их в таблицу:
Расчётная нагрузка при КС=0,8 SРАСЧ = КС Принимаем 2 трансформатора ТМ-40 кВА. При отключении одного из них второй будет загружено на 54,8/40 = 1,37, что допустимо. Тема 11 ВТОРИЧНЫЕ ЦЕПИ Занятие 21 Разработка схем вторичных цепей Методические указания В проекте нужно сделать выбор способа управления основными коммутационными аппаратами, рода оперативного тока, его источников и принципов распределения. Решение этих вопросов должно быть обосновано согласно рекомендациям литературы, типовых проектов и решений. Оно должно быть увязано с особенностями обслуживания подстанции и принятым на подстанции типами приводов выключателей. Следует помнить, что при небольшом числе выключателей с электромагнитным приводом, работающий на постоянном оперативном токе, питания электромагнитов включения целесообразно осуществлять от силовых выпрямительных устройств, а питание цепей электромагнитов отключения - от блоков питания или зарядных устройств. Применение аккумулятора как источника оперативного тока наблюдается преимущественно на электростанциях и крупных узловых подстанциях, где необходимо обеспечить управление выключателями распределительных устройств 110 кВ и выше в аварийных условиях отсутствия питания на шинах переменного тока собственных нужд подстанции. В ряде случаев может иметь место комбинированное применение постоянного, выпрямленного и переменного оперативного тока. При этом оперативные цепи сложных защит, автоматики и управления питаются централизованно от небольшой аккумуляторной батареи, установленная в комплектной шкафу управления оперативным током (ШОУТ), катушки включения электромагнитных приводов питаются от трансформаторов собственных нужд через выпрямители, а цепи простых токовых защит присоединений - от трансформаторов тока этих присоедин Кроме общей разработки вопросов управления, контроля, релейной защиты и автоматики, проводят детальную разработку отдельных заданных руководителем элементов. Согласно этой задачи в записке приводят схемы вторичных цепей, включающих в себя цепи управления, защиты, измерения, сигнализации, блокировки указанных элементов.
Рекомендуется разработка вторичных цепей одного из элементов следующего перечня: На переменном оперативном токе: 1. Ячейка ввода от трансформатора. (ОГК.366.602) 2. Секционный выключатель с АВР. (ОГК.366.608) 3. Ячейка трансформатора напряжения. (ОГК.366.609) 4. Линия, отходящая от шин. (ОГК.366.610) 5. Линия, отходящая от шин. (ОГК.366.611) 6. Шкаф ввода СН. (ОГК.366.615) На постоянном оперативном токе: 7. Ячейка ввода от трансформатора (ОГК.366.640) 8. Секционный выключатель с АВР. (ОГК.366.641) 9. Ячейка линии, отходящей от шин. (ОГК.366.642) 10. Ячейка выключателяТСН. (ОГК.366.643) 11.Ячейка трансформатора напряжения. (ОГК.366.644)
Выбор типовых схем вторичных цепей, подлежащих разработке, на вкладках в записку производится в процессе принятия общих решений по системе управления, контроля и выбора устройств РЗА. Для чтения принципиальной развернутой схемы нужно сначала ознакомиться со схемой в целом, прочитать надписи, объясняющие назначение отдельных частей ее, и примечания к схеме, а также познакомиться с перечнем аппаратов и приборов, используемых в схеме. Только после этого можно приступить к чтению каждой цепи схемы. Спецификация аппаратов и приборов, применяемых в разработанных схемах, должна быть приведена в записке. В записке должен быть описан порядок работы каждого блока вторичной схемы и назначение каждого элемента.
Тема 11 ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА Литература [ 3, гл.7,§ 7.5] Занятие 21 Расчёт заземляющих устройств Методические указания Расчет и разработка конструкции заземляющего устройства, ведётся по рекомендациям, приведенным в [3], исходя из предположения размещения заземления на площади, занимаемой подстанцией.
1. В установках 6 – 35кВ с изолированной или резонансно-заземлённой нейтралью сопротивление заземляющего устройства долино быть R З где ІЗ – расчётний ток замыкания на землю , А. При использовании его одновременно для установок СН напряжением до 1кВ R З Иными словами, напряжения прикосновения не должны превысить 250 или 125 В. На самом деле эти напряжения будут меньше в связи с тем, что токи стекают одновременно как с заземлителя , так и с человека. Напряжение шаговое Uшаг не нормируется, так как путь тока нога – нога менее опасен, чем путь рука – ноги. 2. В установках 110кВ и выше с эффективно заземлённой нейтралью согласно ПУЭ заземляющее устройство выполняется с учётом сопротивления Rз Расчёт по Rз Для расчётов можно рекомендовать приведенные ниже допустимые Uпр. Длительность воздействия, с 0,1 0,2 0,5 0,7 1,0 1-3 Uпр, допустимое, В 500 400 200 130 100 65
За расчётную длительность принимают tв = tр.з + tотк.в . ПРИЛОЖЕНИЕ А1
(Пример исполнения титульного листа)
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Кафедра[A2] «Електропостачання та енергетичний менеджмент»
РОЗРАХУНКОВО – ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА ДО КУРСОВОГО ПРОЕКТУ З ДИСЦИПЛІНИ “ЕЛЕКТРИЧНА ЧАСТИНА СТАНЦІЙ ТА ПІДСТАНЦІЙ”
Тема: “ПОНИЖУВАЛЬНА ПІДСТАНЦІЯ 110/10кВ МІСЬКОГО РАЙОНУ ” Варіант 8
Студент(ка) гр.ЕС-... _______________________________І.Б.П. підпис
Керівник ___________________________________________І.Б.П. підпис
“__” _________ 201_ р.
ПРИЛОЖЕНИЕ А 2 (Пример задания на проектирование)
ЗАВДАННЯ
на курсовий проект з дисципліни "Електрична частина станцій та підстанції" студенту гр. ЕС - ..._______________________ Тема проекту: Понижувальна підстанція міського району Варіант 8 Основні вхідні дані: 1 Номінальна напруга живильної мережі - 110 кВ розподільної мережі - 10 кВ 2 Розрахункове навантаження підстанції - 15 МВА 3 Район спорудження підстанції – Херсон 4 Тип підстанції на стороні ВН – прохідна 110 – 5Н 5 Транзитна потужність, передана через РП ВН - 5 МВА 6 Кількість ліній і їхнє навантаження - 10´1,0 МВА 7 Ємнісний струм замикання на землю в мережі НН - 20 А 8 Дані для розрахунку струмів короткого замикання: -струм трифазного КЗ на шинах вузла живильної системи - 12 кА -довжина живильних ліній - 50 км 9 Інші дані: зростання навантаження - 2 % на рік. Завдання видав ____________________ Керівник _____________________ (підпис);
Завдання прийняв ____________________
Студент ____________________
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Варианты исходных данных и параметры трансформаторов
Таблица Б.1 – Характеристики потребителей электроенергии
*- схеми: П- прохiдна ПС В- вiдгалужувальна ПС
Примечание – варианты по списку группы: первый десяток – напряжения и мощности даны полужирным шрифтом; второй десяток – напряжения НН и мощности даны в скобках; третий десяток – напряжения по первому десятку, мощности даны курсивом.
Таблица Б.2 – Суточные графики нагрузок потребителей табл. Б.1
Примітка - У таблиці приведені значення навантаження у відсотках від максимального навантаження.
Таблица Б.3 – Показатели климатических условий
Таблица Б.4 Паспортные данные и расчётная стоимость трансформаторов с РПН
ПРИЛОЖЕНИЕ В Исходные данные для расчёта шин
Таблица В.1 – Физико – механические особености алюминиевых сплавов
Таблиця В.2 – Расчётные значения допустимых длительных токов для окрашенных трубчатых шин из сплава 1915Т при
Содержание Литература 2 Введение ТЕМА 1 Выбор трансформаторов и питающих ЛЭП 3 Занятие 1 Выбор мощности трансформаторов и сечения питающих ЛЕП 4 ТЕМА 2 Нагрузочная способность трансформаторов 5 Занятие 2 Упрощенный способ проверки нагрузочной способности трансформаторов 6 Занятие 3 Определение температуры масла 7 Занятие 4 Определение температуры обмоток 8 Занятие 5 Определение износа изоляции 10 ТЕМА 3 Технико – экономическое обоснование выбора мощности трансформатора 12 Занятие 6 Определение экономически эффективного варианта 14 ТЕМА 4 Расчет токов КЗ 16 Занятие 7 Определение периодической составляющей тока КЗ 17 Занятие 8 Определение ударного тока 19 ТЕМА 5 Выбор электрических аппаратов 21 Занятие 9 Выбор аппаратов на стороне ВН 22 Занятие 10 Выбор аппаратов на стороне НН 23 ТЕМА 6 Выбор и проверка шинных конструкций РУ 23 Занятие 11 Определение сечения шин 24 Занятие 12 Тепловой расчет шин 25 Занятие 13 Проверка электродинамической стойкости шин 27 Занятие 14 Проверка термической стойкости шин 28 ТЕМА 7 Выбор и проверка измерительных трансформаторов 31 ТЕМА 8 Выбор типа и сечения кабелей 33 ТЕМА 9 Разработка системы измерений и защиты 35 ТЕМА 10 Собственные нужды подстанции 36 ТЕМА 10 Заземляющие устройства 38 Додатки А-В 39
Навчальне видання
„ЕЛЕКТРИЧНА ЧАСТИНА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ ТА ПІДСТАНЦІЙ”
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТТЬ ТА КУРСОВОГО ПРОЕКТУ для підготовки фахівців за напрямком 7.000008 – Енергетичний менеджмент
Укладач: Віталій Євгенійович Зверевич
Редактор Коректор Верстка
Підписано до друку Формат 60х84/16. Папір офсетний Друк трафаретний. Ум. друк. арк.. Обл. – вид. арк. Тираж 100 пр. Замовлення № ..........
Видавництво ОНПУ „Наука і техніка” 65044, Одеса, пр. Шевченка 1 спільно з АО БАХВА 65044, Україна, м. Одеса, пр Шевченка, 1, корп. 5 (048) 777 – 43 – 50, (0482) 28 – 86 – 40 e – mail: [email protected] (свідоцтво серія ДК №145 від 11.08.2000) [A1] [A2] Методичні вказівки до Практичних занятть та Курсового проекту з дисципліни «Електрична частина електростанцій та підстанцій» ДЛЯ СПЕЦІАЛЬНОСТІ «ЕНЕРГЕТИЧНИЙ МЕНЕДЖМЕНТ»
Затверджено на засіданні кафедри Енергетичного менеджменту: Протокол №2 від 13.09.2012р.
Одеса 2012
Составил: доц. Зверевич В.Е.
Литература 1. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. М.: Энергоатомиздат, 1989. 2. Электрическая часть станций и подстанций /Под редакцией А.А. Васильева/. М.: Энергоатомиздат, 1990. 3. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. М.: Энергоатомиздат, 1987. 4. Правила устройства электроустановок. М.: Изд. МЭН, 1996. 5. Долин А.П., Шонгин Г.Ф. Открытые распределитеьные устройства с жесткой ошиновкой. М.: Энергоатомиздат, 1988.
Введение Цель практических занятий – подготовка специалиста, способного решать инженерные задачи рационального выбора и эксплуатации электрооборудования систем электроснабжения отраслей народного хозяйства. Задачей практических занятий является закрепление теоретических знаний по разделам курса «Электрическая часть электростанций и подстанций», связанным с выбором и эксплуатацией электрических аппаратов и элементов электрических сетей энергосистем и систем электроснабжения. В результате практических занятий студент должен освоить методы решения инженерных задач, применяя полученные в лекционном курсе теоретические знания. На первом занятии студент получает индивидуальное задание (Пр. 1) В начале каждого занятия преподаватель дает краткие методические указания, а затем, студенты самостоятельно решают очередную задачу и окончательно оформляют ее к следующему занятию. Задачи по каждой теме засчитываются студенту после каждого положительного ответа на контрольные вопросы. Данные методические указания могут быть использованы при курсовом и дипломном проектировании.
ТЕМА 1 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-19; Просмотров: 210; Нарушение авторского права страницы
), определим расчетную мощность трансформаторов на 2х-трансформаторной ПС
.
в нормальном режиме.
,
.
.
,
(по справочнику), то выбранное сечение удовлетворяет обоим режимам работы ПС.
МВА. Выбрать 
и сечения питающих ЛЭП.
МВА
кВт, 
А/мм2
А,
мм2
А
, то провод выбран правильно.
, 
, … 
- значения нагрузок (в о.е.) в интервалах 
, … 
,
- значение нагрузок в интервалах 
, где 
.
, то принимаем 
и 
,
, то принимаем 
; а 
по 
и 
находим 
5) Если 
- трансформатор способен выдержать режим перегрузок.
, преобразуем приведенный ниже график нагрузки в график аварийной перегрузки трансформатора:
:
, то 
и, поэтому, принимаем 
, а 
час.
, при 
и 
часам находим 
.
- температуры масла и обмоток;
- средний износ изоляции.
(1)
- превышение температуры масла над температурой охлаждающей среды.
(2)
(3)
(2¢)
- температура в конце режима перегрузок
, d, Х и других номинальных величин приведены в таблице ГОСТ.
(4)
(5)
мин), то на суточном графике изменение температуры обмоток будет скачкообразным.
.
, (1)
, (2)
(3)
берут средние величины в рассматриваемом интервале.
ч.
ч; 
ч; 
ч; 
ч.
ч.
о.е.
.
, (3.2)
- суммарные годовые затраты в году t;
- расходы на эксплуатацию электрической сети (годовые затраты на обслуживание и ремонт) - определяется по данным [М.1], где приведены укрупненные показатели в зависимости от стоимости основных фондов;
-стоимость потерь электроэнергии в сети в году t - определяется умножением потерь электроэнергии на соответствующий тариф;
- оплата процентов за кредит в году t;
- капитальные вложения в году t;
- ликвидная (остаточная) стоимость.
Для статичних задач:
- начальная стоимость демонтированного оборудования, тис гр.;
- норма отчислений на амортизацию, % [М.1];
- продолжительность эксплуатации оборудования до его демонтажа (или до конца расчетного периода);
- норма дисконта.
) также будет снижена, а для предприятий, которые работают днем в две смены (Tmax 
) стоимость потерь возрастет на 25-30%.
(3.5)
(3.6)
(3.7) 
- время максимальных потерь приведены в таб. Б.1;
(3.8)
- ежегодный рост нагрузки в о.е.
(3.9)
(3.10)
Вар. 1
тип ...
) и током КЗ ( 
) в точке присоединения ПС.
(если 
),
, 
.
.
; 
). Полагаем, что точку К2¢ подпитывает вся нагрузка секции кроме линии, на которой имеет место КЗ,
. 
мВА ; питающая ЛЭП выполнена проводом АС-70, 
Ом/км, 
Ом/км , длина 
км; 
кА ; трансформатор ТДН – 16000/110, 
кВт, 
.
, необходимо определить ее величину в этот момент.
.
.
кА
кА
кА
с изменением постоянной времени 
?
и 
?
С и определяется по выражению 
, но не более 1,3.
кВ
А
кА
кА
кВ; 
А; 
кА; 
кА; 
с. 
А
кА
кА
кА
кА2×с
кА2×с
кА2×с
, 
кА
, 
кА
, 
кА
кА2×с
МВА. следует рассмотреть работу с расщепленными обмотками НН трансформаторов.
.
Ом×м) необходимо определить 
для заданного сплава, эквивалентный по нагреву, по формуле 
, произведя тепловой расчет.
МВА, на стороне ВН ошиновка выполнена трубами из сплава 1915Т ( 
), на стороне НН – плоскими шинами из сплава АДО ( 
Ом ×м ).
А
, если труба будет выполнена из сплава 1915Т.
А
А
А имеет прямоугольная шина с размерами 80х10 мм.
велик, а на стороне НН 
.
; 
- активное сопротивление; 
, 
, 
- тепловые потоки от солнечной радиации, конвекции и излучения, соответственно.
,
- сопротивление постоянному току при 
- коэффициент поверхностного эффекта, определяемый по кривым [1] в функции 
;
- коэффициент близости для составных шин [1]
- температурный коэффициент.
и 
, тепловой поток от шины равен
- характерный размер, равный внешнему диаметру трубчатой шины D или высоте прямоугольной шины Н в метрах.
- площадь поверхности трубы или шины (м2)
, 
- температуры шины и воздуха в 0К;
- коэффициент излучения, равный 0,15 – для неокрашенной и 0,9 – для окрашенной шины.
и 
,
- коэффициент поглощения, для неокрашенных шин – 0,4, для окрашенных белой краской - 0,3.
- размер шины (D или H), м;
- удельный тепловой поток (летом – 850-950 
) 
А , ОРУ.
Ом
Вт.
Вт.
Вт.
А.
Вт и 
А.
,
параметр первой частоты, равный
- длина пролета в м;
- модуль упругости для АL и его сплавов;
- момент инерции поперечного сечения, м4;
- масса шины на 1 м, кг/м (2770 кг/м3);
, формула сводится к выражению
- площадь поперечного сечения, мм2
, 
- функции, соответствующие конечной и начальной температурам, соответственно.
, находим по кривой для сплава АДО функцию 
, тогда 
и по 
по кривой определим 
. В соответствии с ПУЭ для алюминия 
(в режиме КЗ). Если 
, то шины термически стойкие.
, 
, 
- удельное сопротивление, плотность и удельная теплоемкость сплавов (Прил. 3)
(для алюминия), определить минимальное термически стойкое сечение шины 
или 
, где значения 
приведены в Пр. 3
, то шины термически стойкие.
кА, 
с, 
с.
А2×с
А2×с/ мм2
А2×с т.е. практически 
мм2, т.е. намного меньше выбранного сечения. Шины термически стойкие.
кА, 
с, 
с.
А2×с
А2×с при 
определяем с поправкой
и сечение термически нестойкое.
мм2. Выбираем трубу из сплава 1915Т 17/20 (S=87 мм2), 
А.
(8.13) где КТ – поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
(8.14) 
]
Достаточно подробные рекомендации по выбору контрольных приборов на основе требований [гл.1.6 ПУЭ] приведены в [3, § 4.10, табл.4.II, рис..4.104, 4.108]. Избранные приборы должны быть обозначены на листе № 1.
В этом случае используются измерительные преобразователи (д а т ч и к и), которые преобразуют переменные напряжения и токи в постоянный ток, не превышающий 5mA, что позволяет уменьшить сечение соединительных проводов без ущерба для точности измерений.
), однако, требуют дополнительной проверки по вторичной нагрузке, допустимой в выбранном классе точности
.
.
. 
Ом для 2-3 приборов или 0,1Ом при большем их числе.
, можно определить сечение соединительных проводов
.
Ом
Ом
Ом
м. будет
мм2
;
.
Согласно ПУЭ потери напряжения в соединительных проводах до расчетных счетчиков не должна превышать 0,5%, до измерительных приборов – не более 1,5%.
) в классе 0,5.
В ×А в классе 0,5. 
Решение . В нормальном режиме реактор не нужен. Реактор может пожадобиться лишь при включении секционного выключателя, когда суммарный ёмкостный ток составит 35А. 
- 
= 125 кВТ
определяют QУСТ и расчётную нагрузку: SРАСЧ = КС 
, 
S РАСЧ
Переменный оперативный ток применяется на ПС 35–220 кВ с небольшим числом выключателей ВН (1–3). 
1,5
= 0,8 
= 54,8 кВА
Дополнительные данные, необходимые для расчета указываются руководителем.
250/ІЗ , 
